Ett aktionspotential är en snabb, allt-eller-intet, tillfällig omvändning av neuronens membranpotential (från ~−70 mV till ~+30 mV och tillbaka). Det är den fundamentala enheten för neural kommunikation, som propagerar information längs axonerna och utlöser synaptisk transmission.
Aktionspotentialets faser
- Upprätthålls av Na⁺/K⁺-ATPas (3 Na⁺ ut, 2 K⁺ in) och K⁺ läckkanaler. Högt K⁺ inne, högt Na⁺ ute.
- Depolarisering: Spänningsberoende Na⁺-kanaler öppnas → massiv Na⁺-influx (elektrokemisk gradient). Membranpotentialet stiger snabbt.
- Överskott: Potentialen blir positiv (~+30 mV). Na⁺-kanaler börjar inaktiveras.
- Repolarisering: Na⁺-kanaler fullt inaktiverade; spänningsberoende K⁺-kanaler öppnas (fördröjt) → K⁺-efflux återställer negativ potential.
- Efterhyperpolarisering (AHP): K⁺-efflux överskjuter kort vilopotentialen (mer negativ). K⁺-kanaler stängs långsamt.
- Refraktära perioder: Absolut: Na⁺-kanaler inaktiverade (kan inte avfyra). Relativ: K⁺-konduktans förhöjd (starkare stimulus behövs). Säkerställer enkelriktad propagation.
Propagation
- Omyeliniserade: Kontinuerligt lokalt strömflöde; långsamt (~1 m/s).
- Myeliniserade: Saltatorisk konduktion – aktionspotential hoppar mellan Ranviers noder (där Na⁺-kanaler klustrar). Snabbt (~50–100 m/s), energieffektivt.
Informationskodning
Aktionspotential är stereotypt i amplitud; information kodas i frekvens (rate coding) och temporala mönster (bursting, synkroni).
Fysiologisk betydelse
Aktionspotential ligger till grund för synaptisk transmission, muskelkontraktion, hormonfrigörande, sensorisk transduktion, och all snabb signalering i det nervösa systemet.
